(57)【要約】【課題】単一のころを用い、ころ収納部の底面に補強板を敷設したことにより小型化・高トルク化を図った一方向クラッチにおいて、ころを付勢するばねが外輪内径面に接触することが原因で空転トルクが大きくなる問題を、該ばね構造の改良によって低減させることである。【解決手段】ころ収納部１７の底面に敷設した補強板３の一部を切り起してばね１６を形成し、これをころ４に押し当てて付勢するとともに、該補強板３の一端部を内部部材１と蓋部材５により挟持固定し、その挟持固定部分でばね１６の反力を受けるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部部材、その内部部材に相対回転可能に嵌合された外輪、上記内部部材と外輪間に介在される転動体、その転動体を一方向に付勢するばね、前記の内部部材に設けた欠円形軸部の平坦面に載せた補強板、及び前記外輪の欠円形軸部側端部を閉塞する蓋部材とからなり、前記補強板と外輪内径面との対向面間に所定のくさび角をもった転動体収納部と、該転動体収納部に通じたばね収納部を設け、前記ばねを該ばね収納部に収納し、そのばねにより前記転動体収納部に収納した転動体をくさび角の狭小方向に付勢してなる一方向クラッチにおいて、前記ばねを前記補強板の一部により形成し、そのばねを前記転動体に接触させる一方、そのばねと前記外輪との間に距離を置き、前記ばねの反力を前記補強板を通じて前記内部部材又は蓋部材で受けることを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
前記ばねを前記補強板の一側縁を切り起して形成したことを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ。
【請求項３】
前記内部部材は１本の軸に軸部とその軸部の一端部に欠円形軸部を形成してなり、前記蓋部材は該欠円形軸部と嵌合する欠円形穴を有するとともに、その欠円形穴と相補的形状をなし前記軸部の端面形状に合致する欠円形凸部を有し、前記補強板の一端部を前記内部部材とこれに嵌合した蓋部材とにより挟持固定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の一方向クラッチ。
【請求項４】
内部部材、その内部部材に相対回転可能に嵌合された外輪、上記内部部材と外輪間に介在される転動体、その転動体を一方向に付勢するばね部材及び前記外輪の欠円形軸部側端部を閉塞する蓋部材とからなり、前記内部部材に設けた欠円形軸部の平坦面と外輪内径面との対向面間に所定のくさび角をもった転動体収納部と、該転動体収納部に通じたばね収納部を設け、そのばね収納部に収納したばね部材により、前記転動体収納部に収納した転動体をくさび角の狭小方向に付勢してなる一方向クラッチにおいて、前記ばね部材を固定部とその固定部と一体のばね部とにより形成し、前記固定部を前記欠円形軸部の平坦面と蓋部材との間で固定し、前記ばね部を前記転動体に接触させる一方、そのばね部と前記外輪との間に距離を置き、該ばね部の反力を前記固定部を通じて前記内部部材又は蓋部材で受けることを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項５】
前記ばね部材は金属板で形成され、平板状の固定部の一端部において一側方に片寄った位置に前記ばね部が一体に設けられ、該ばね部が該固定部の一端部から切り起こしにより形成されたことを特徴とする請求項４に記載の一方向クラッチ。
【請求項６】
前記内部部材は１本の軸に軸部とその軸部の一端部に欠円形軸部を形成してなり、前記蓋部材は該欠円形軸部と嵌合する欠円形穴を有するとともに、その欠円形穴と相補的形状をなし前記軸部の端面形状に合致する欠円形凸部を有し、前記ばね部材の固定部を前記内部部材とこれに嵌合した蓋部材とにより挟持固定したことを特徴とする請求項４又は５に記載の一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小型化・高トルク化を図った一方向クラッチにおける空転トルクの低減化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この特許出願に係る発明者は、先に電機機器や事務機器の駆動部に使用される一方向クラッチとして、小型化・高トルク化を図ったものを特許出願した（特開２００３−９０３５７号公報）。この小型化・高トルク化された一方向クラッチは、内部部材、その内部部材に相対回転可能に嵌合された外輪、上記内部部材と外輪間に介在される転動体、その転動体を一方向に付勢するばね、前記の内部部材に設けた欠円部の平坦面に設置した補強板、及び前記外輪の一端部を閉塞する蓋部材とから構成される。
【０００３】
前記補強板と外輪内径面との対向面間に所定のくさび角をもった転動体収納部と、該転動体収納部に通じたばね収納部が設けられ、前記ばねを該ばね収納部に収納し、そのばねにより前記転動体収納部に収納した転動体をくさび角の狭小方向に付勢するようにしている。このばねは、板ばねをＵの字形に屈曲して形成され、そのばね力により転動体をくさび角の狭小方向に付勢することにより、一方向クラッチの作動の安定化を図っている。
【特許文献１】特開２００３−９０３５７号公報（「発明の実施の形態」の項）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記構成の一方向クラッチは、小型化・高トルク化の初期の目的は達成されているが、空転トルクが比較的高い問題がある。即ち、前記のＵの字形に屈曲されたばねは、その一端部が転動体に押し当てらればね力を付与するとともに、他端部が外輪内径面に押し当てられ前記ばね力の反力を受ける。
【０００５】
このような状態で一方向クラッチが空転した場合、外輪と転動体、外輪とばねはそれぞれ滑りを発生し、その滑りを生じる２箇所において外輪に対しトルク（即ち、空転トルク）を発生させる。このため、空転トルクが大きくなりスムーズな空転が得られない問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は前記のばねの構造に改良を加えることにより、空転トルクを低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するために、この発明は、内部部材、その内部部材に相対回転可能に嵌合された外輪、上記内部部材と外輪間に介在される転動体、その転動体を一方向に付勢するばね、前記の内部部材に設けた欠円形軸部の平坦面に載せた補強板、及び前記外輪の欠円形軸部側端部を閉塞する蓋部材とからなり、前記補強板と外輪内径面との対向面間に所定のくさび角をもった転動体収納部と、該転動体収納部に通じたばね収納部を設け、前記ばねを該ばね収納部に収納し、そのばねにより前記転動体収納部に収納した転動体をくさび角の狭小方向に付勢してなる一方向クラッチにおいて、前記ばねを前記補強板の一部により形成し、そのばねを前記転動体に接触させる一方、そのばねと前記外輪との間に距離を置き、前記ばねの反力を前記補強板を通じて前記内部部材又は蓋部材で受ける構成を採用した。
【０００８】
なお、前記のばねは前記補強板の一側縁を切り起しによって形成することが一般的である。
【０００９】
前記の課題を達成する他の手段として、内部部材、その内部部材に相対回転可能に嵌合された外輪、上記内部部材と外輪間に介在される転動体、その転動体を一方向に付勢するばね部材及び前記外輪の欠円形軸部側端部を閉塞する蓋部材とからなり、前記内部部材に設けた欠円形軸部の平坦面と外輪内径面との対向面間に所定のくさび角をもった転動体収納部と、該転動体収納部に通じたばね収納部を設け、そのばね収納部に収納したばね部材により、前記転動体収納部に収納した転動体をくさび角の狭小方向に付勢してなる一方向クラッチにおいて、前記ばね部材を固定部とその固定部と一体のばね部とにより形成し、前記固定部を前記欠円形軸部の平坦面と蓋部材との間で固定し、前記ばね部を前記転動体に接触させる一方、そのばね部と前記外輪との間に距離を置き、該ばね部の反力を前記固定部を通じて前記内部部材又は蓋部材で受ける構成を採用することができる。
【００１０】
この場合は、補強板を使用しないタイプであり補強板を使用した前記の場合に比べ発生トルクは小さくなるが、空転トルクは前記の場合と同様に低減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によると、従来の場合と同様に一方向クラッチの小型化・高トルク化が図れる一方、ばねが外輪の内径面に接触することがなく、ばねの反力は補強板又は固定部を通じて内部部材又は蓋部材により受けられる。その結果、空転トルクは外輪に対する接触箇所が１箇所減るため、従来に比べて空転トルクを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に基づいてこの発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１及び図２に示した実施例１の一方向クラッチは、内部部材１、外輪２、補強板３、ころ４及び蓋部材５により構成される。
【００１４】
内部部材１は１本の軸部材をなし、軸部６とその軸部６の一端部に設けられた欠円形軸部７とからなる。欠円形軸部７は前記軸部材の端部から軸部６までを長さ方向にその半径を超える部分を切除して形成した形状をなし、その切除面が平坦面８となるとともに、端部が欠円形端面９となる。また、軸部６は上記平坦面８側の端面に欠円形端面１１が形成される。欠円形端面９と欠円形端面１１は、前者が劣弧１２を有し、後者が優弧１３を有する大きさ関係となる。
【００１５】
前記の外輪２は、内部部材１に対して回転自在に嵌合される円筒形のものであり、その外径面に回り止め用の長さ方向のリブ１４が複数箇所に設けられる。前記内部部材１の軸部６を外輪２の内径面に嵌入すると、軸部６の外径面により外輪２の一端部を支持するラジアル軸受１５ａが形成される（図２参照）。
【００１６】
前記補強板３は、欠円形軸部７の平坦面８上に設置される大きさの金属板からなり、その一方の側縁部において軸部６側に片寄った位置において、切り目１６ａ、１６ｂにおいて切り起こされたばね１６が設けられる。このばね１６は内面側が凹入したわん曲形をなし、前記の平坦面８において補強板３上に載せたころ４の側面に当接する（図２（ｂ）参照）。ばね１６の幅は、切り起こし前において補強板３と同一幅に形成する場合と、切り起こし後に外輪２の内面に接触しない範囲で補強板３より幅を広く形成する場合とがある（図１、図２の一点鎖線参照）。
【００１７】
外輪２の内径面と、前記補強板３とにより囲まれた空所にころ４が収納される。ころ４の側面に前記のばね１６が接触される。ばね１６の上端と外輪２の内径面との間には一定の距離が存在し、ばね１６は外輪２と接触することはない。
【００１８】
ころ４は前記空所の最大高さより若干小径に形成される。ころ４の両側に異形の空所が生じるが、その一方の空所ところ４の占有部分がころ収納部１７となり、残りの空所がそのころ収納部１７に連なったばね収納部１８となる。ばね収納部１８に前記のばね１６が収納される。前記のころ収納部１７を形成する補強板３の平坦面がカム面１９となり、そのカム面１９と外輪２の内径面とにより所定のくさび角αが形成される。
【００１９】
前記の蓋部材５は、軸部６より大径のフランジ部２１を有するとともに、前記欠円形軸部７と合致する欠円形穴２２を有する。またその欠円形穴２２と相補的形状をなし、前記軸部６の欠円形端面１１に合致する欠円形凸部２３が内向きに突設される。
【００２０】
前記蓋部材５の欠円形穴２２に、補強板３を重ねた欠円形軸部７の端部を嵌入するとともに、欠円形凸部２３を外輪２の内径面に嵌入する。フランジ部２１が外輪２の端面に当った状態で、欠円形凸部２３の先端部がころ４の端面に接近対向し、その先端面と前記軸部６の欠円形端面１１とにより、ころ収納部１７及びばね収納部１８の長さ方向の両端面を形成する。外輪２の端部に嵌入された欠円形凸部２３の外周面がもう一つのラジアル軸受１５ｂを形成する。
【００２１】
前記の補強板３はその端部が内部部材１の欠円形軸部７と、その蓋部材５の欠円形凸部２３や欠円形穴２２の間で挟持固定され、長さ方向及び幅方向の移動が規制される。
【００２２】
実施例１の一方向クラッチは以上のような構成であり、ばね１６はころ４の外周面に接触押圧され、そのばね力によりころ４をくさび角αの狭小方向に付勢し、作動の安定化を図る。そのばね力の反力は補強板を介して内部部材１と蓋部材５とによる挟持固定部分で受けられる。いま、外輪２がくさび角αの狭小方向に回転した場合、ころ４はカム面１９と外輪２の内径面との間に噛み込むため、外輪２と内部部材１とが一体化され、トルクの伝達が行われる。外輪２が前記と反対方向に回転した場合は、ころ４の噛み込みが外れくさび角αの拡大方向に移動する。これにより外輪２は内部部材１、蓋部材５に対しラジアル軸受１５ａ、１５ｂで空転しトルクの伝達が遮断される。
【００２３】
前記の空転時において、外輪２はころ４の一部と接触するが、従来のようにばね１６に接触することはないので、従来の場合に比べ空転トルクが低減される。
【００２４】
なお、図３（ａ）（ｂ）に示したように、ばね１６に沿った部分の平坦面８の一側縁に規制リブ２４を設け、ばね１６の両端部の補強板３の一部をこの規制リブ２４に接触させる構成をとってもよい。このように構成すると、ばね１６の反力をこの規制リブ２４で受けることができるので、蓋部材５及びこれが嵌入された欠円形軸部７の部分でその反力を受ける場合に比べ、一層確実にこれを受けることができる。
【００２５】
また、前記のばね１６は、図４（ａ）（ｂ）に示したように、外側に向け開放されたコの字形切り目３０を設け、前記とは逆に内側から外側に向けて切り起して形成してもよい。
【実施例２】
【００２６】
次に、図５（ａ）（ｂ）に示した実施例２は、前記の補強板３を用いることなく、ころ４を内部部材１の欠円形軸部７の平坦面８上で直接受けるようにしたものである。前記の補強板３に代えて平坦面８上にばね部材２５が設置される。ばね部材２５は、平板状の固定部２６の一端部において外側に寄った部分に切目２７を入れて起こすことによりばね部２８を形成したものである。固定部２６は平坦面８と蓋部材５との間で挟持固定されるとともに、ばね部２８がころ４の側面に押し当てられ、ころ４をくさび角αの狭小方向に付勢する。そのばね力の反力は前記の固定・挟持部分で支持される。その他の構成及び作用は実施例１の場合と同様である。
【００２７】
この場合も、ばね部２８はころ４のみに接触し、外輪２の内径面との間には一定の距離があり接触することはない。なお、一点鎖線で示したように、ばね部２８の幅を前記の場合より広く形成し、わん曲部の腹の部分を接触するようにしてもよい。
【００２８】
実施例２は前記のようなものであり、補強板３がないため前記の場合に比べ発生トルクは小さくなるが、前記の場合と同様に空転トルクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（ａ）実施例１の分解斜視図、（ｂ）同上の蓋部材の斜視図
【図２】（ａ）同上の断面図、（ｂ）（ａ）図のｂ−ｂ線の断面図、（ｃ）（ａ）図のｃ−ｃ線の断面図
【図３】（ａ）同上の変形例の一部斜視図、（ｂ）（ａ）図の場合の断面図
【図４】（ａ）同上の変形例の一部斜視図、（ｂ）（ａ）図の場合の断面図
【図５】（ａ）実施例２のばね部材の斜視図、（ｂ）（ａ）図の場合の断面図
【符号の説明】
【００３０】
１  内部部材
２  外輪
３  補強板
４  ころ
５  蓋部材
６  軸部
７  欠円形軸部
８  平坦面
９  欠円形端面
１１  欠円形端面
１２  劣弧
１３  優弧
１４  リブ
１５ａ  ラジアル軸受
１５ｂ  ラジアル軸受
１６  ばね
１６ａ、１６ｂ  切り目
１７  ころ収納部
１８  ばね収納部
１９  カム面
２１  フランジ部
２２  欠円形穴
２３  欠円形凸部
２４  規制リブ
２５  ばね部材
２６  固定部
２７  切り目
２８  ばね部
３０  切り目
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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